Matlab R2016a從入門到精通

本書是針對MATLABR2016a（V9.0）最新版本進行編寫的。書中講述的內容是使用MATLAB進行科學研究、系統仿真、數據分析與處理的必備知識。通過全面學習本書，讀者可以獲得使用MATLAB進行數學計算、數據分析及處理的相關技能，並能快速掌握使用MATLAB進行工作的基本方法。

基本介紹

• 書名：Matlab R2016a從入門到精通
• 出版社：清華大學出版社

內容簡介

全書可分為5篇，共20章：基礎知識部分包括MATLAB概述、MATLAB基礎、數據輸入輸出基礎、編程基礎和可視化基礎；數學基礎部分包括數組與矩陣操作、數學函式運算和符號數學計算；數據分析部分包括多項式分析、數值運算、最佳化和機率統計；拓展知識部分包括句柄圖形、GUI編程、Simulink基礎、編譯器和應用程式接口；MATLAB套用部分包括信號處理套用、圖像處理套用、小波分析套用和偏微分方程套用等內容。

本書結構嚴謹、重點突出、條理清晰，既可以作為大中專院校相關專業以及社會有關培訓班的教材，也適合廣大MATLAB讀者自學使用。

目錄

第一篇基礎知識

第1章MATLAB概述3

1.1工作環境3

1.1.1系統組成3

1.1.2工作視窗4

1.1.3套用簡介8

1.2檔案管理9

1.2.1目錄結構9

1.2.2當前資料夾瀏覽器10

1.2.3路徑搜尋10

1.3幫助系統12

1.3.1文本幫助12

1.3.2演示幫助13

1.3.3幫助導航視窗14

1.4MATLAB使用初步16

1.5本章小結16

第2章MATLAB基礎17

2.1數據類型17

2.1.1數值類型17

2.1.2字元與字元串22

2.1.3結構23

2.1.4單元數組25

2.1.5函式句柄27

2.1.6映射容器28

2.1.7數據類型識別與轉換32

2.2運算符與運算33

2.2.1算術運算符33

2.2.2關係運算符34

2.2.3邏輯運算符35

2.2.4運算優先權36

2.3字元串處理36

2.3.1字元串構造36

2.3.2字元串比較37

2.3.3查找與替換38

2.3.4字元串類型轉換38

2.4矩陣基礎39

2.4.1有關概念39

2.4.2創建矩陣39

2.4.3改變矩陣結構41

2.4.4矩陣下標42

2.4.5矩陣信息44

2.5本章小結47

第3章數據輸入輸出基礎48

3.1打開與關閉檔案48

3.1.1打開檔案48

3.1.2關閉檔案50

3.2讀寫二進制檔案51

3.2.1寫二進制檔案51

3.2.2讀二進制檔案51

3.3讀寫文本檔案53

3.3.1寫文本檔案53

3.3.2讀文本檔案54

3.4讀寫位置控制55

3.5導入數據56

3.5.1嚮導導入數據56

3.5.2命令導入數據57

3.6本章小結58

第4章編程基礎59

4.1變數與語句59

4.1.1變數命名59

4.1.2變數類型60

4.1.3特殊變數60

4.1.4關鍵字61

4.1.5語句構成61

4.2程式控制62

4.2.1順序結構62

4.2.2分支結構62

4.2.3循環結構66

4.2.4其他常用控制命令68

4.3M檔案與腳本70

4.3.1M檔案70

4.3.2腳本71

4.4函式72

4.4.1M檔案函式72

4.4.2匿名函式74

4.4.3子函式74

4.4.4私有函式75

4.4.5重載函式75

4.4.6內聯函式75

4.4.7eval、feval函式76

4.4.8函式的函式77

4.4.9內嵌函式78

4.4.10函式編寫建議78

4.5M檔案變數檢測78

4.5.1輸入輸出變數檢測78

4.5.2可變數量輸入輸出79

4.6程式調試80

4.6.1直接調試80

4.6.2工具調試80

4.7本章小結81

第5章可視化基礎82

5.1圖形繪製對象82

5.2二維圖形82

5.2.1plot命令82

5.2.2圖形疊繪87

5.2.3子圖繪製87

5.2.4互動繪圖89

5.2.5雙縱坐標圖90

5.2.6特殊坐標繪圖91

5.2.7函式繪圖93

5.3三維圖形95

5.3.1曲線圖95

5.3.2格線圖96

5.3.3曲面圖97

5.4四維圖形98

5.4.1第四維表達99

5.4.2四維圖繪製99

5.5特殊圖形100

5.5.1餅狀圖101

5.5.2直方圖102

5.5.3柱形圖102

5.5.4離散數據點圖104

5.5.5散點圖105

5.5.6向量圖106

5.5.7等值線圖107

5.6圖形處理108

5.6.1圖形輸出108

5.6.2圖形細化109

5.6.3坐標軸控制114

5.6.4視角與透視115

5.7繪圖視窗117

5.7.1創建繪圖視窗117

5.7.2繪圖視窗工具列117

5.8本章小結118

第二篇數學基礎

第6章數組與矩陣操作120

6.1數組運算120

6.1.1創建與訪問數組120

6.1.2數組運算123

6.2矩陣操作127

6.2.1創建矩陣127

6.2.2改變矩陣結構132

6.3矩陣元素運算134

6.3.1矩陣四則運算134

6.3.2矩陣元素冪運算137

6.3.3矩陣元素查找與排序137

6.3.4矩陣元素求和、求積與求差分139

6.4矩陣運算141

6.4.1矩陣分析141

6.4.2矩陣分解145

6.4.3特徵值與特徵向量148

6.4.4矩陣函式運算149

6.5稀疏矩陣151

6.5.1稀疏矩陣存儲方式151

6.5.2創建稀疏矩陣152

6.5.3稀疏矩陣運算153

6.6本章小結153

第7章數學函式運算154

7.1初等函式運算154

7.1.1三角函式154

7.1.2指數與對數函式156

7.1.3複數函式157

7.1.4截斷和求余函式158

7.1.5離散數學函式159

7.1.6基本數據分析函式160

7.1.7多項式函式162

7.2特殊函式運算163

7.2.1特殊函式163

7.2.2坐標變換函式164

7.3本章小結165

第8章符號計算166

8.1符號計算概述166

8.2符號變數與表達式167

8.2.1符號對象168

8.2.2符號計算運算符與函式170

8.2.3符號對象識別174

8.2.4符號變數175

8.2.5符號表達式顯示176

8.2.6表達式項操作176

8.2.7符號數值和精度181

8.3符號函式182

8.3.1複合函式操作182

8.3.2反函式運算183

8.4符號微積分183

8.4.1符號表達式的極限183

8.4.2符號表達式的導數184

8.4.3符號表達式的積分185

8.4.4符號表達式的級數求和積186

8.4.5符號表達式的泰勒級數187

8.5符號積分變換188

8.5.1Fourier變換188

8.5.2Laplace變換189

8.5.3Z變換189

8.6符號矩陣計算190

8.6.1算術運算190

8.6.2線性代數運算191

8.6.3特徵值分解191

8.7符號方程求解192

8.7.1代數方程求解192

8.7.2微分方程求解195

8.8符號計算界面196

8.8.1funtool分析界面196

8.8.2taylortool分析界面198

8.9本章小結199

第三篇數據分析

第9章多項式分析201

9.1多項式及函式201

9.1.1多項式及其函式201

9.1.2多項式計算201

9.1.3多項式方程求根202

9.1.4多項式四則運算202

9.1.5多項式微積分204

9.1.6有理多項式展開205

9.2極限206

9.3本章小結206

第10章數值運算207

10.1解線性方程組207

10.1.1線性法207

10.1.2疊代法209

10.2插值與擬合210

10.2.1插值210

10.2.2曲線擬合216

10.3數值微積分217

10.3.1一元數值積分218

10.3.2多重數值積分219

10.3.3數值微分220

10.4常微分方程221

10.5本章小結222

第11章最佳化223

11.1最佳化問題求解過程223

11.1.1選擇求解器223

11.1.2設定變數224

11.1.3寫目標函式224

11.1.4寫約束條件226

11.1.5設定求解器參數226

11.1.6求解並檢查結果228

11.1.7改善最佳化結果228

11.2線性規劃228

11.3二進制整數規劃231

11.4二次規劃232

11.5非線性規劃233

11.5.1無約束最佳化233

11.5.2約束最佳化236

11.6多目標規劃239

11.6.1多目標規劃239

11.6.2最大最小化問題240

11.7最小二乘問題242

11.7.1線性最小二乘問題242

11.7.2非線性最小二乘問題244

11.8GUI工具245

11.9本章小結246

第12章機率統計247

12.1統計量操作247

12.1.1產生隨機數247

12.1.2抽樣251

12.2數據統計分析252

12.2.1特徵統計量252

12.2.2統計圖表255

12.3機率分布與計算261

12.3.1機率密度計算261

12.3.2機率分布計算263

12.4本章小結266

第四篇拓展知識

第13章句柄圖形268

13.1句柄圖形對象系統268

13.1.1句柄圖形對象組織268

13.1.2句柄圖形對象簡介269

13.2句柄圖形對象操作269

13.2.1創建與保存270

13.2.2訪問、複製和刪除271

13.2.3圖形輸出控制273

13.3屬性設定278

13.3.1通用對象屬性278

13.3.2屬性設定函式279

13.3.3默認屬性設定280

13.4Figure對象282

13.4.1Figure對象簡介282

13.4.2Figure對象操作283

13.5Axes對象284

13.5.1Axes對象簡介284

13.5.2Axes對象操作284

13.6Core對象291

13.7Plot對象293

13.7.1創建Plot對象293

13.7.2連線變數294

13.8Group對象294

13.8.1創建Group對象295

13.8.2對象變換295

13.9Annotation對象296

13.10本章小結297

第14章GUI編程298

14.1GUI基礎298

14.1.1GUI介紹298

14.1.2創建GUI299

14.1.3回調函式302

14.2GUI控制項303

14.2.1GUI控制項類型303

14.2.2創建GUI控制項304

14.3GUI選單和工具列306

14.3.1GUI選單307

14.3.2GUI工具列309

14.4對話框310

14.4.1創建函式310

14.4.2創建方法311

14.5布局314

14.5.1布局函式314

14.5.2布局方式314

14.6GUI行為控制編程318

14.6.1回調與中斷319

14.6.2數據管理320

14.7GUI實例321

14.8本章小結326

第15章Simulink基礎327

15.1概述327

15.1.1基本概念327

15.1.2工作環境328

15.1.3Simulink數據類型331

15.1.4模組和模組庫331

15.1.5Simulink常用工具336

15.2Simulink模型337

15.2.1模組基本操作337

15.2.2設定輸出提示341